特許 7099226 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-04

(45)【発行日】2022-07-12

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 21/26 20160101AFI20220705BHJP

   H02P 25/026 20160101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

H02P21/26

H02P25/026

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018180126

(22)【出願日】2018-09-26

(65)【公開番号】P2020054087

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-08-18

(73)【特許権者】

【識別番号】301065892

【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】高橋 淳

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２５１８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３０１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６９５７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２１／２６

Ｈ０２Ｐ ２５／０２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベクトル制御の回転座標のｄ軸と推定される軸である推定ｄ軸の方向の電流指令値であるｄ軸指令電流、及び、前記回転座標のｑ軸と推定される軸である推定ｑ軸の方向の電流指令値であるｑ軸指令電流とによって表される指令電流ベクトルを基に、ブラシレスモータを駆動させるモータ制御装置において、
前記ブラシレスモータに対するトルクの指令値である指令トルクを基に、前記指令電流ベクトルを導出する指令電流導出部と、
前記回転座標の実際のｄ軸である実ｄ軸の向きと前記推定ｄ軸の向きとの位相差を導出する位相差導出部と、
前記指令電流導出部によって導出された前記指令電流ベクトルの向きを前記位相差に応じて変更する変更部と、
前記変更部によって向きが変更された前記指令電流ベクトルを基に、前記ブラシレスモータを駆動させる駆動制御部と、を備える
ことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

前記変更部は、
前記実ｄ軸の向きに対して前記推定ｄ軸の向きが遅角しているときには、前記指令電流ベクトルの向きを進角側に変更する一方、
前記実ｄ軸の向きに対して前記推定ｄ軸の向きが進角しているときには、前記指令電流ベクトルの向きを遅角側に変更する
請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記ブラシレスモータの負荷トルクを基に前記指令トルクを導出する指令トルク導出部を備える
請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記ブラシレスモータのロータの回転速度を取得する回転速度取得部と、
前記ブラシレスモータの電源の電圧である電源電圧を取得する電圧取得部と、
前記ロータの回転速度と、前記電源電圧と、前記指令トルクと、前記ｄ軸指令電流及び前記ｑ軸指令電流との関係を示すマップを記憶するマップ記憶部と、を備え、
前記指令電流導出部は、前記マップを用い、前記指令トルク、前記電源電圧、及び、前記ロータの回転速度に基づく前記ｄ軸指令電流及び前記ｑ軸指令電流によって前記指令電流ベクトルを導出する
請求項１～請求項３のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシレスモータを制御するモータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ベクトル制御によってブラシレスモータを駆動させるモータ制御装置の一例が記載されている。このモータ制御装置では、ベクトル制御の回転座標上での電流制限円と電圧制限円との交点を基にｄ軸指令電流及びｑ軸指令電流が導出され、ｄ軸指令電流及びｑ軸指令電流に基づいてインバータが制御される。これにより、ブラシレスモータを駆動させることができる。

【0003】

なお、電流制限円は、インバータのスイッチング素子の許容電流に基づいたｄ軸とｑ軸との電流特性から定まるものである。電圧制限円は、電源電圧及びブラシレスモータの角速度などに基づいたｄ軸とｑ軸との電流特性から定まるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－５２１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ベクトル制御の回転座標のｄ軸と推定される軸を推定ｄ軸とし、実際のｄ軸を実ｄ軸とする。ブラシレスモータのロータを回転させる場合、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとの間に位相差が発生することがある。こうした位相差が大きい場合、回転座標上では、上記のように導出したｄ軸指令電流及びｑ軸指令電流を示す点が、電圧制限円及び電流制限円によって囲まれた領域の外に位置してしまうことがある。この場合、当該ｄ軸指令電流及びｑ軸指令電流に基づいてブラシレスモータを制御したとしても、ｄ軸電流がｄ軸指令電流から乖離したり、ｑ軸電流がｑ軸指令電流から乖離したりしてしまう。その結果、ブラシレスモータの出力トルクが要求トルクから乖離したり、ロータの回転速度が回転速度の要求値から乖離したりするなどし、ブラシレスモータの制御性が低下してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するためのモータ制御装置は、ベクトル制御の回転座標のｄ軸と推定される軸である推定ｄ軸の方向の電流指令値であるｄ軸指令電流、及び、回転座標のｑ軸と推定される軸である推定ｑ軸の方向の電流指令値であるｑ軸指令電流とによって表される指令電流ベクトルを基に、ブラシレスモータを駆動させる装置である。このモータ制御装置は、ブラシレスモータに対するトルクの指令値である指令トルクを基に、指令電流ベクトルを算出する指令電流算出部と、回転座標の実際のｄ軸である実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとの位相差を算出する位相差算出部と、指令電流算出部によって算出された指令電流ベクトルの向きを位相差に応じて変更する変更部と、変更部によって向きが変更された指令電流ベクトルを基に、ブラシレスモータを駆動させる駆動制御部と、を備える。

【0007】

上記構成によれば、指令トルクを基に算出された指令電流ベクトルの向きが、上記位相差に応じて変更される。そして、変更後の指令電流ベクトルを基にブラシレスモータの駆動が制御される。このように位相差を反映した指令電流ベクトルを基にブラシレスモータを駆動させることにより、当該指令電流ベクトルのｄ軸の方向の成分であるｄ軸指令電流と、ｄ軸の方向の電流成分であるｄ軸電流との乖離が生じにくい。同様に、当該指令電流ベクトルのｑ軸の方向の成分であるｑ軸指令電流と、ｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流との乖離が生じにくい。その結果、ブラシレスモータの出力トルクと指令トルクとの乖離が生じにくくなる。したがって、ブラシレスモータの制御性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態のモータ制御装置と、同モータ制御装置によって制御されるブラシレスモータとを示す概略構成図。

【図2】推定ｄ軸の向きが実ｄ軸の向きと一致しているときの指令電流ベクトルを説明するグラフ。

【図3】実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとが乖離しているときの指令電流ベクトルを説明するグラフ。

【図4】比較例において、指令電流ベクトルの向きが修正される様子を説明するグラフ。

【図5】実施形態において、位相差に応じて指令電流ベクトルが変更される様子を説明するグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、モータ制御装置の一実施形態を図１～図５に従って説明する。
図１には、本実施形態のモータ制御装置１０と、モータ制御装置１０によって制御されるブラシレスモータ１００とが図示されている。ブラシレスモータ１００は、車載のブレーキ装置におけるブレーキ液の吐出用の動力源として用いられる。ブラシレスモータ１００は、永久磁石埋込型同期モータである。ブラシレスモータ１００は、複数の相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）のコイルと、突極性を有するロータ１０５とを備えている。ロータ１０５としては、例えば、Ｎ極とＳ極とが一極ずつ着磁されている２極ロータを挙げることができる。

【0010】

モータ制御装置１０は、ベクトル制御によってブラシレスモータ１００を駆動させる。このようなモータ制御装置１０は、指令電流決定部１３、指令電圧算出部１４、２相／３相変換部１５、インバータ１６、３相／２相変換部１７、位相差導出部１８、回転速度取得部１９及び回転角取得部２０を有している。本実施形態では、指令電圧算出部１４、２相／３相変換部１５及びインバータ１６により、指令電流決定部１３によって決定されたｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を基に、ブラシレスモータ１００を駆動させる駆動制御部２５が構成されている。

【0011】

また、モータ制御装置１０は、ブラシレスモータ１００の電源であるバッテリ２００の電圧である電源電圧Ｖｄｃを取得する電圧取得部１１を有している。電源電圧Ｖｄｃは、インバータ１６を通じてブラシレスモータ１００に印加できる電圧である。

【0012】

指令電流決定部１３は、詳しくは後述するが、ベクトル制御の回転座標におけるｄ軸の方向の電流成分の指令値であるｄ軸指令電流Ｉｄ＊と、回転座標におけるｑ軸の方向の電流成分の指令値であるｑ軸指令電流Ｉｑ＊とを決定する。本実施形態では、弱め界磁制御によってブラシレスモータ１００内での誘起電圧を抑えるため、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊は負の値になる。なお、ｄ軸及びｑ軸は、回転座標上で互いに直交している。

【0013】

指令電圧算出部１４は、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊と、ｄ軸電流Ｉｄとに基づいたフィードバック制御によって、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊を算出する。ｄ軸電流Ｉｄとは、ブラシレスモータ１００への給電によって回転座標上で発生した電流ベクトルのうちの推定ｄ軸の方向の電流成分を示す値である。また、指令電圧算出部１４は、ｑ軸指令電流Ｉｑ＊と、ｑ軸電流Ｉｑとに基づいたフィードバック制御によって、ｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を算出する。ｑ軸電流Ｉｑとは、ブラシレスモータ１００への給電によって回転座標上で発生した電流ベクトルのうちの推定ｑ軸の方向の電流成分を示す値である。

【0014】

なお、推定ｄ軸とは、回転座標のｄ軸と推定される軸のことである。回転座標の実際のｄ軸のことを実ｄ軸という。また、回転座標の実際のｑ軸のことを実ｑ軸といい、回転座標のｑ軸と推定される軸のことを推定ｑ軸という。

【0015】

２相／３相変換部１５は、ロータ１０５の回転角であるロータ回転角θを基に、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊を、Ｕ相指令電圧ＶＵ＊と、Ｖ相指令電圧ＶＶ＊と、Ｗ相指令電圧ＶＷ＊とに変換する。Ｕ相指令電圧ＶＵ＊は、Ｕ相のコイルに印加する電圧の指令値である。Ｖ相指令電圧ＶＶ＊は、Ｖ相のコイルに印加する電圧の指令値である。Ｗ相指令電圧ＶＷ＊は、Ｗ相のコイルに印加する電圧の指令値である。

【0016】

インバータ１６は、バッテリ２００から供給される電力によって動作する複数のスイッチング素子を有している。インバータ１６は、２相／３相変換部１５から入力されたＵ相指令電圧ＶＵ＊と、スイッチング素子のオン／オフ動作によってＵ相信号を生成する。また、インバータ１６は、入力されたＶ相指令電圧ＶＶ＊と、スイッチング素子のオン／オフ動作によってＶ相信号を生成する。また、インバータ１６は、入力されたＷ相指令電圧ＶＷ＊と、スイッチング素子のオン／オフ動作によってＷ相信号を生成する。すると、Ｕ相信号がブラシレスモータ１００のＵ相のコイルに入力され、Ｖ相信号がＶ相のコイルに入力され、Ｗ相信号がＷ相のコイルに入力される。

【0017】

３相／２相変換部１７には、ブラシレスモータ１００のＵ相のコイルに流れた電流であるＵ相電流ＩＵが入力され、Ｖ相のコイルに流れた電流であるＶ相電流ＩＶが入力され、Ｗ相のコイルに流れた電流であるＷ相電流ＩＷが入力される。そして、３相／２相変換部１７は、ロータ回転角θを基に、Ｕ相電流ＩＵ、Ｖ相電流ＩＶ及びＷ相電流ＩＷを、ｄ軸の方向の電流成分であるｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸の方向の電流成分であるｑ軸電流Ｉｑに変換する。

【0018】

位相差導出部１８は、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとの位相差Δθを導出する。ここでいう位相差Δθは、推定ｄ軸の向きから実ｄ軸の向きを引いた値である。位相差Δθを導出する方法としては、例えば、誘起電圧方式を挙げることができる。この場合、位相差導出部１８は、ｄ軸指令電圧Ｖｄ＊及びｑ軸指令電圧Ｖｑ＊と、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑとを基に、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとの位相差Δθを導出する。

【0019】

回転速度取得部１９は、ロータ１０５の回転速度であるロータ回転数Ｖｍｔを取得する。例えば、回転速度取得部１９は、位相差導出部１８によって導出された位相差Δθを比例積分することにより、ロータ１０５の回転速度としてロータ回転数Ｖｍｔを求める。

【0020】

回転角取得部２０は、ロータ回転角θを取得する。例えば、回転角取得部２０は、ロータ回転数Ｖｍｔを積分することにより、ロータ回転角θを求める。
次に、指令電流決定部１３について詳述する。

【0021】

図１に示すように、指令電流決定部１３は、指令トルク導出部３１と、マップ記憶部３２と、指令電流導出部３３と、変更部３４とを有している。
指令トルク導出部３１は、ブラシレスモータ１００に対するトルクの指令値である指令トルクＴＲ＊を導出する。すなわち、指令トルク導出部３１は、ブラシレスモータ１００の負荷トルクの推定値ＴＲＬｄと、ロータ回転数の指令値である指令回転数Ｖｍｔ＊と、回転速度取得部１９によって取得されたロータ回転数Ｖｍｔとを基に、指令トルクＴＲ＊を導出する。

【0022】

ここで、ブラシレスモータ１００の負荷は、例えばブレーキ装置内を循環するブレーキ液の粘度が高いほど大きくなりやすい。ブレーキ液の温度が高いほどブレーキ液の粘度が低くなりやすい。そのため、負荷トルクの推定値ＴＲＬｄは、ブレーキ液の温度が高いほど小さくなる。

【0023】

指令トルクＴＲ＊の導出処理の一例について説明する。指令トルク導出部３１は、指令回転数Ｖｍｔ＊とロータ回転数Ｖｍｔとの偏差を入力とするフィードバック制御によって補正トルクＴＲＡを算出する。そして、指令トルク導出部３１は、算出した補正トルクＴＲＡと負荷トルクの推定値ＴＲＬｄとの和を指令トルクＴＲ＊として導出する。

【0024】

指令電流導出部３３は、指令トルク導出部３１によって導出された指令トルクＴＲ＊と、電圧取得部１１によって取得された電源電圧Ｖｄｃと、回転速度取得部１９によって取得されたロータ回転数Ｖｍｔとを基に、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を導出する、すなわち指令電流ベクトルＨＣを導出する。指令電流ベクトルＨＣのｄ軸の方向の電流成分を示す値がｄ軸指令電流Ｉｄ＊であり、指令電流ベクトルＨＣのｑ軸の方向の電流成分を示す値がｑ軸指令電流Ｉｑ＊である。本実施形態では、指令電流導出部３３は、マップ記憶部３２に記憶されているマップを用い、電源電圧Ｖｄｃ、指令トルクＴＲ＊及びロータ回転数Ｖｍｔに基づいた値をｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊として導出する。

【0025】

マップは、電源電圧Ｖｄｃと、ロータ回転数Ｖｍｔと、指令トルクＴＲ＊とを軸とするマップである。例えば、マップは、電圧制限円及び電流制限円を考慮して作成されたマップである。そのため、推定ｄ軸の向きが実ｄ軸の向きと一致するとともに、推定ｑ軸の向きが実ｑ軸の向きと一致するという条件の下でマップを用いてｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を算出した場合、回転座標上では、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊によって表される点が、電圧制限円と電流制限円とによって囲まれた領域に含まれることとなる。

【0026】

ここで、電流制限円は、インバータ１６を構成するスイッチング素子に流せる電流の上限である上限電流Ｉｄｑｌｉｍｉｔから定まるｄ軸とｑ軸との電流特性である。電流制限円の大きさは、スイッチング素子の上限電流Ｉｄｑｌｉｍｉｔが大きいほど大きくなる。

【0027】

電圧制限円は、電源電圧Ｖｄｃ及びブラシレスモータ１００のロータ１０５の角速度ωｅに基づくｄ軸とｑ軸との電流特性である。すなわち、電源電圧Ｖｄｃ及び角速度ωｅの少なくとも一方が変化すると、電圧制限円ＣＲ２の形状は変わる。

【0028】

変更部３４は、位相差導出部１８によって導出された位相差Δθに応じ、指令電流導出部３３によって導出された指令電流ベクトルＨＣの大きさを変えることなく、当該指令電流ベクトルＨＣの向きを変更する。すなわち、変更部３４は、位相差Δθを基に、実ｄ軸の向きに対して推定ｄ軸の向きが遅角していると判定できるときには、指令電流ベクトルＨＣの向きを進角側に変更する。一方、変更部３４は、位相差Δθを基に、実ｄ軸の向きに対して推定ｄ軸の向きが進角していると判定できるときには、指令電流ベクトルＨＣの向きを遅角側に変更する。しかも、このときの指令電流ベクトルＨＣの向きの変更量は、位相差Δθの絶対値と等しい。つまり、位相差Δθの絶対値が大きいほど、変更部３４による指令電流ベクトルＨＣの向きの変更量が多くなる。

【0029】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
はじめに、位相差Δθに基づいて指令電流ベクトルＨＣの向きを変更しないでブラシレスモータ１００を駆動させる比較例について説明する。図２、図３及び図４には、電流制限円ＣＲ３と電圧制限円ＣＲ２との双方が図示されている。ブラシレスモータ１００のロータ１０５が突極性を有している場合、ｄ軸の方向のインダクタンスＬｄはｑ軸の方向のインダクタンスＬｑと相違しているため、電圧制限円ＣＲ２は楕円となる。しかし、図２～図４では、説明理解の便宜上、電圧制限円ＣＲ２が真円として描かれている。

【0030】

図２には、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとが一致しており、位相差Δθが「０°」である場合が図示されている。電流制限円ＣＲ３と電圧制限円ＣＲ２との交点におけるｄ軸電流Ｉｄをｄ軸電流ＩｄＡとし、当該交点におけるｑ軸電流Ｉｑをｑ軸電流ＩｑＡとした場合、図２～図４に示す例では、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊がｄ軸電流ＩｄＡとなるとともに、ｑ軸指令電流Ｉｑ＊がｑ軸電流ＩｑＡとなるような指令電流ベクトルＨＣが導出される。図２に示すように位相差Δθが「０°」である場合、回転座標上では、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊とｑ軸指令電流Ｉｑ＊とによって表される点である指令点が、電流制限円ＣＲ３と電圧制限円ＣＲ２とによって囲まれた領域に含まれている。そのため、比較例では、図２に示す指令電流ベクトルＨＣを基に、ブラシレスモータ１００の駆動が制御される。

【0031】

この場合、ブラシレスモータ１００の制御に実際に用いられる実ｄ軸指令電流は、指令電流ベクトルＨＣのｄ軸の方向の電流成分を示す値であるｄ軸電流ＩｄＡとなる。また、ブラシレスモータ１００の制御に実際に用いられる実ｑ軸指令電流は、指令電流ベクトルＨＣのｑ軸の方向の電流成分を示す値であるｑ軸電流ＩｑＡとなる。その結果、３相／２相変換部１７から出力されるｄ軸電流Ｉｄとｄ軸指令電流Ｉｄ＊（＝ＩｄＡ）との間に乖離が生じにくいとともに、３相／２相変換部１７から出力されるｑ軸電流Ｉｑとｑ軸指令電流Ｉｑ＊（＝ＩｑＡ）との間に乖離が生じにくい。したがって、ブラシレスモータ１００の出力トルクと指令トルクＴＲ＊との乖離が生じにくい。

【0032】

図３には、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとが乖離しており、位相差Δθが「０°」ではない場合の一例が図示されている。位相差Δθが「０°」ではない場合、マップを用いてｄ軸指令電流Ｉｄ＊がｄ軸電流ＩｄＡとなるとともにｑ軸指令電流Ｉｑ＊がｑ軸電流ＩｑＡとなるように指令電流ベクトルＨＣを導出しても、実際に導出された指令電流ベクトルＨＣにおけるｄ軸指令電流Ｉｄ＊はｄ軸電流ＩｄＢとなり、ｑ軸指令電流Ｉｑ＊はｑ軸電流ＩｑＢとなる。回転座標上では、ｄ軸電流ＩｄＢとｑ軸電流ＩｑＢとで表される点は、電流制限円ＣＲ３と電圧制限円ＣＲ２とによって囲まれた領域に含まれない。そのため、比較例では、位相差Δθが「０°」ではない場合、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊とｑ軸指令電流Ｉｑ＊とで表される点が電流制限円ＣＲ３と電圧制限円ＣＲ２とによって囲まれた領域に含まれるように、指令電流ベクトルＨＣが変更される。

【0033】

ここで、図３を参照し、比較例での指令電流ベクトルＨＣの変更方法について説明する。図３に二点鎖線で示す直線Ｚは、推定ｑ軸と平行であるとともに、ｄ軸電流ＩｄＢとｑ軸電流ＩｑＢとで表される点を通過する線である。比較例では、指令電流ベクトルＨＣが、直線Ｚと電圧制限円ＣＲ２との交点に向かうベクトルとなるように修正される。この修正後の指令電流ベクトルＨＣは、直線Ｚと電圧制限円ＣＲ２との交点のｄ軸電流ＩｄＣをｄ軸指令電流Ｉｄ＊とし、当該交点のｑ軸電流ＩｑＣをｑ軸指令電流Ｉｑ＊とする電流ベクトルである。このように指令電流ベクトルＨＣが修正されると、修正後の指令電流ベクトルＨＣの大きさは、修正前の指令電流ベクトルＨＣの大きさよりも小さくなる。つまり、ｑ軸電流ＩｑＣの二乗と、ｄ軸電流ＩｄＣの二乗との和は、ｑ軸電流ＩｑＢの二乗と、ｄ軸電流ＩｄＢの二乗との和よりも小さい。そのため、修正後の指令電流ベクトルＨＣを基にブラシレスモータ１００を駆動させた場合、位相差Δθの分、ブラシレスモータ１００の出力トルクと指令トルクＴＲ＊との間に乖離が生じてしまう。図３に示す例では、ブラシレスモータ１００の出力トルクは、位相差Δθの分、指令トルクＴＲ＊よりも小さくなる。

【0034】

次に、図５を参照し、本実施形態について説明する。なお、図５でも、説明理解の便宜上、電圧制限円ＣＲ２が真円として描かれている。
これに対し、図５に示すように、実ｄ軸の向きと推定ｄ軸の向きとが乖離していると、指令電流導出部３３によって導出された指令電流ベクトルＨＣの向きが、位相差Δθに応じて、変更部３４によって変更される。本実施形態では、指令電流ベクトルＨＣの大きさを変更することなく、指令電流ベクトルＨＣの向きが、位相差Δθの分、変更される。図５に示す例では、変更後の指令電流ベクトルＨＣのｄ軸の方向の電流成分を示す値がｄ軸電流ＩｄＤとなり、変更後の指令電流ベクトルＨＣのｑ軸の方向の電流成分を示す値がｑ軸電流ＩｑＤとなる。すなわち、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊は、ｄ軸電流ＩｄＢからｄ軸電流ＩｄＤに変更されるとともに、ｑ軸指令電流Ｉｑ＊は、ｑ軸電流ＩｑＢからｑ軸電流ＩｑＤに変更される。この場合、ｑ軸電流ＩｑＤの二乗と、ｄ軸電流ＩｄＤの二乗との和は、ｑ軸電流ＩｑＢの二乗と、ｄ軸電流ＩｄＢの二乗との和と同じである。

【0035】

しかも、図５に示すように、ｄ軸電流ＩｄＤとｑ軸電流ＩｑＤとで表される点は、電流制限円ＣＲ３と電圧制限円ＣＲ２との交点である。つまり、ｄ軸電流ＩｄＤとｑ軸電流ＩｑＤとで表される点は、電流制限円ＣＲ３及び電圧制限円ＣＲ２の双方に囲まれる領域に含まれている。そのため、変更後のｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊を基にブラシレスモータ１００が駆動される。この場合、３相／２相変換部１７から出力されるｄ軸電流Ｉｄと変更後のｄ軸指令電流Ｉｄ＊（＝ＩｄＤ）との乖離が生じにくいとともに、３相／２相変換部１７から出力されるｑ軸電流Ｉｑと変更後のｑ軸指令電流Ｉｑ＊（＝ＩｑＤ）との乖離が生じにくい。その結果、ブラシレスモータ１００の出力トルクと指令トルクＴＲ＊との乖離が生じにくくなる。したがって、位相差Δθが「０°」ではない状況下であってもブラシレスモータ１００の制御性を向上させることができる。

【0036】

なお、図５に示す例では、推定ｄ軸の向きが実ｄ軸の向きよりも遅角側に位置しているため、指令電流ベクトルＨＣが進角側に変更されている。推定ｄ軸の向きが実ｄ軸の向きよりも遅角側に位置する事象は、ロータ回転数Ｖｍｔが増大するときに生じやすい。すなわち、本実施形態では、ロータ回転数Ｖｍｔが増大しているときのブラシレスモータ１００の制御性を向上させることができる。

【0037】

一方、ロータ回転数Ｖｍｔが減少するときには、推定ｄ軸の向きが実ｄ軸の向きよりも進角側に位置することもある。この場合、本実施形態では、位相差Δθの分、指令電流ベクトルＨＣが遅角側に変更される。そして、遅角側に変更した後の指令電流ベクトルＨＣを基にブラシレスモータ１００を駆動させることにより、ロータ回転数Ｖｍｔが減少しているときのブラシレスモータ１００の制御性を向上させることができる。

【0038】

ちなみに、本実施形態における指令電流導出部３３では、ロータ回転数Ｖｍｔと、電源電圧Ｖｄｃと、指令トルクＴＲ＊と、ｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑとの関係を示すマップを用い、指令電流ベクトルＨＣが導出される。そして、算出した指令電流ベクトルＨＣの向きを位相差Δθに応じて変更し、変更後の指令電流ベクトルＨＣに基づいてブラシレスモータ１００が制御される。変更後の指令電流ベクトルＨＣの大きさは、変更前の指令電流ベクトルＨＣの大きさと変わらない。そのため、ブラシレスモータ１００の出力トルクと指令トルクＴＲ＊との乖離を抑制することができる。

【0039】

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・指令電流導出部３３では、マップを用いることなく、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊、すなわち指令電流ベクトルＨＣを導出するようにしてもよい。例えば、電源電圧Ｖｄｃ、指令トルクＴＲ＊及びロータ回転数Ｖｍｔを変数とする計算式を用いた計算によって、ｄ軸指令電流Ｉｄ＊及びｑ軸指令電流Ｉｑ＊、すなわち指令電流ベクトルＨＣを算出するようにしてもよい。

【0040】

・指令トルク導出部３１では、ブラシレスモータ１００の負荷トルクの推定値ＴＲＬｄを用いずに、指令トルクＴＲ＊を導出するようにしてもよい。この場合、指令回転数Ｖｍｔ＊とロータ回転数Ｖｍｔとの偏差ΔＶｍｔを入力とするフィードバック制御によって算出された値を指令トルクＴＲ＊とすることとなる。

【0041】

・変更部３４による指令電流ベクトルＨＣの向きの変更量は、位相差Δθに応じた量であればよい。例えば、位相差Δθにゲインを乗じた値の分、指令電流ベクトルＨＣの向きを変更するようにしてもよい。この場合、ゲインは、「１」よりも小さい正の値（例えば、０．８）であってもよいし、「１」よりも大きく且つ「２」よりも小さい値（例えば、１．１）であってもよい。

【0042】

・位相差導出部１８では、上記実施形態で説明した方法とは異なる方法で位相差Δθを導出するようにしてもよい。例えば、位相差Δθの算出方法としては、例えば、「特開２０１２－４４７５１号公報」に開示されているように、高周波の電圧信号をｄ軸指令電圧Ｖｄ＊に加算し、このときのｄ軸電流Ｉｄの高周波成分を基に位相差Δθを導出する方法を挙げることができる。

【0043】

・モータ制御装置１０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）などの１つ以上の専用のハードウェア回路又はこれらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわち記憶媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【0044】

・ブラシレスモータ１００のロータ１０５は、突極性を有さないものであってもよい。この場合、ｄ軸の方向のインダクタンスＬｄは、ｑ軸の方向のインダクタンスＬｑと同じとなる。そのため、電圧制限円ＣＲ２は、楕円ではなく真円となる。

【0045】

・ブラシレスモータ１００に適用されるロータ１０５は、２極ロータではなく、４極ロータであってもよい。
・モータ制御装置１０が適用されるブラシレスモータは、車載のブレーキ装置とは別のアクチュエータの動力源であってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０…モータ制御装置、１１…電圧取得部、１３…指令電流決定部、１８…位相差導出部、１９…回転速度取得部、２５…駆動制御部、３１…指令トルク導出部、３２…マップ記憶部、３３…指令電流導出部、３４…変更部、１００…ブラシレスモータ、１０５…ロータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】